Czy potrzebne są nowe metody diagnostyczne w kardiologii?

7
Komentarz redakcyjny
Czy potrzebne są nowe metody diagnostyczne w kardiologii?
prof. dr hab. n. med. Zdzisława Kornacewicz -Jach
Klinika Kardiologii, Pomorska Akademia Medyczna, Szczecin
Zjawisko magnetycznego rezonansu jądrowego (ang. nuclear magnetic
resonance, NMR) zostało wykryte
w roku 1946 przez Blocha i Prucella
(pracowali w dwóch niezależnych zespołach), za co w 1952 r. otrzymali nagrodę Nobla.
Tomografia NMR, zwana popularnie MRI (ang. magnetic resonance
imaging) – czyli obrazowane na podstawie zjawiska magnetycznego rezonansu jądrowego, znajduje coraz większe zastosowanie w medycynie – nadal jeszcze praktycznie głównie w neurologii, ale ostatnio coraz częściej
w innych specjalnościach medycznych, również kardiologii.
Przewaga tomografii NMR nad innymi stosowanymi
w medycynie metodami wynika głównie z dwóch faktów:
1. Jest to współcześnie najdokładniejsza metoda przyżyciowa różnicowania tkanek, a nawet badania ich metabolizmu.
2. Jest praktycznie nieszkodliwa.
Przewaga tomografii NMR nad innymi metodami stosowanymi w diagnostyce, jak tomografia komputerowa
z zastosowaniem promieniowania Roentgena (ang. computed tomography, CT) i ultrasonografia, wynika z faktu,
że mamy do dyspozycji przynajmniej 5 czynników różnicujących tkanki:
• gęstość protonów,
• T1 – czas relaksacji podłużnej (spin – sieć),
• T2 – czas relaksacji poprzecznej (spin – spin),
• TR – czas powtarzania,
• TE – czas echa.
W CT parametrem różnicującym jest jedynie gęstość
i liczba atomowa cząsteczek badanych tkanek, a w ultrasonografii tylko impedancja akustyczna.
Wielka zaleta tomografii NMR to eliminacja z badań
promieniowania jonizującego X oraz pierwiastków radioaktywnych i możliwość podawania nieszkodliwych środków kontrastowych. Stosuje się w niej pole magnetyczne
i fale elektromagnetyczne z zakresu radiowego.
Tomografia NMR pozwala na uzyskanie rozkładu gęstości jąder wodoru (protonów) oraz tzw. czasów relaksacji tych protonów. Uzyskana informacja o rozkładzie jąder
wodoru różnicuje tkanki pod względem stopnia ich uwodnienia lub zawartości tłuszczu. Gęstość protonów tworzy
mapę o różnym stopniu jasności świecenia (stopień szarości), podobnie jak w badaniach radiologicznych stopień
szarości odwzorowuje pochłanianie promieniowania RTG.
Rezonans wykazuje nie tylko jądra wodoru, ale również inne jądra, np. fosforu. Umożliwia to określenie zawartości ATP, fosforokreatyny i innych związków, co pozwala na śledzenie metabolizmu tkanek in vivo. Zjawisko
to znalazło już zastosowanie również w kardiologii, a jego możliwości są nie do przecenienia.
Autorce powyższego komentarza wydaje się, że ta właściwość rezonansu magnetycznego, dająca możliwość wykonania spektroskopii „na żywo” jest przyszłością NMR
w medycynie.
Tomografia NMR pozwala również na wykonanie angiografii naczyń – angiografia NMR na razie wykorzystywana jest głównie do obrazowania naczyń mózgu, ale już
również innych, np. tętnic szyjnych, by-passów itd.
Niestety, możliwości praktycznego wykorzystania tomografii NMR nadal są bardzo ograniczone. Przede wszystkim ograniczony jest dostęp do aparatów, głównie ze
względu na ich cenę i konieczność specjalnego przystosowania pomieszczeń do ich posadowienia.
Z tego powodu ograniczone jest również doświadczenie lekarzy w wykorzystywaniu wiadomości (obrazów), jakie daje. Dodatkowo, w kardiologii angiografia RTG,
a zwłaszcza ultrasonografia, pozwalają na stosunkowo dobre diagnozowanie i leczenie w codziennej praktyce klinicznej, co powoduje, że metoda NMR jest wykorzystywana tylko w ośrodkach badawczych. Wcale nie znaczy to, że
nie powinna być wykorzystywana w dużo większym stopniu i najprawdopodobniej tak się stanie.
Lepsze możliwości obrazowania różnych struktur, również składu np. blaszki miażdżycowej, ocena metabolizmu
mięśnia sercowego pozwalająca lepiej od ultrasonografii
kontrastowej odróżnić ogłuszenie od hibernacji, a nawet
śledzić metabolizm tkanek, również leków, obrazowanie
wolnych rodników, angiografia naczyń wieńcowych,
a wszystko w jednym czasie rzeczywistym, bez promieniowania jonizującego – wydaje się, że wróży to świetlaną
przyszłość metody. Fizycy dodatkowo przewidują, że rozwiązania techniczne i jeszcze szybsze komputery pozwolą wykorzystywać do badań dużo mniejsze pola magnetyczne, może nawet ziemskie pole magnetyczne. Cóż, są
to na razie marzenia [1–3].
Znaczenie niewydolności rozkurczowej jest dobrze poznane. Dla rozpoznania muszą być spełnione 3 kryteria:
1) występowanie podmiotowych lub przedmiotowych objawów niewydolności serca,
Kardiologia Polska 2009; 67: 1
8
2) prawidłowa lub nieznacznie upośledzona czynność skurczowa lewej komory,
3) cechy dysfunkcji rozkurczowej lewej komory.
Kryteria dla poszczególnych punktów są obecnie szczegółowo zdefiniowane i opierają się głównie na badaniach
echokardiograficznych, oznaczeniu BNP i NT-proBNP oraz
na określeniu ciśnień wewnątrzsercowych w czasie cewnikowania serca z wyliczeniem stałej czasowej relaksacji i modułu sztywności. Zmniejszenie wydolności wysiłkowej można wykazać za pomocą próby wysiłkowej z pomiarem
maksymalnego zużycia tlenu (VO2 max <14 ml/kg/min) lub
testu 6-minutowego marszu (dystans skrócony do <300 m).
Badanie echokardiograficzne odgrywa najważniejszą
rolę: od określenia wielkości frakcji wyrzutowej, poprzez
wykorzystanie doplera tkankowego, doplerowskich badań
przepływu krwi przez zastawkę mitralną, w żyłach płucnych i określenia czasu decelaracji, do pomiarów wskaźnika objętości lewego przedsionka lub wskaźnika masy lewej komory oraz oceny relaksacji, sztywności rozkurczowej
i ciśnień napełniania lewej komory. Już sam fakt posługiwania się wielością parametrów diagnostycznych stanowi o trudności i złożoności problemu, ale i niedoskonałości metod służących rozpoznaniu [4].
Upośledzenie czynności rozkurczowej lewej komory
jest stałą cechą kardiomiopatii przerostowej. Za niewydolność rozkurczową w kardiomiopatii przerostowej odpowiadają przerost i przebudowa struktury mięśnia sercowego
poprzez przerost miocytów, proliferację fibroblastów
i zwiększenie produkcji kolagenu oraz dezintegracja ułożenia komórek względem siebie, doprowadzająca do bezładnego przebiegu włókienek mięśniowych. Dodatkowo,
zmiana geometrii komory, zmniejszenie jej podatności i zaburzenia relaksacji, które są w dużej mierze następstwem
niedokrwienia, powodują zaburzenia czynności rozkurczowej w kardiomiopatii przerostowej [5].
Ocena wydolności serca w kardiomiopatii przerostowej bez zawężenia drogi odpływu i z dobrą frakcją wyrzutową jest trudna, dlatego znalezienie „specyficznego parametru” korelującego z wydolnością serca jest niezmiernie
ważne.
Kardiologia Polska 2009; 67: 1
Komentarz redakcyjny
Poszukiwanie zależności między klasycznymi czynnikami oceny, jaką jest VO2 max, a obrazami serca uzyskanymi różnymi technikami może pozwolić na precyzyjne postawienie diagnozy niewydolności rozkurczowej. Dobrze
się stało, że autorzy artykułu – jako jedni z nielicznych
– zastosowali do obrazowania serca tomografię NMR.
Autorzy pracy wskazali taki parametr – szczytowe napełnianie lewej komory serca, uśrednione dla indeksu objętości wyrzutowej lewej komory podczas badania rezonansu magnetycznego serca. Wydaje się, że dla oceny
specyficzności tego parametru warto by ocenić go w grupach chorych o bardziej zróżnicowanym stopniu wydolności i np. osób z przerostem lewej komory w innym mechanizmie, np. w nadciśnieniu tętniczym.
Nie zmienia to faktu, że w kardiologii powinniśmy poszukiwać nowych, bardziej precyzyjnych metod diagnostycznych, a przed metodą rezonansu magnetycznego jest
przyszłość.
Piśmiennictwo
1. Fraser AG, Buser PT, Bax JJ, et al. The future of cardiovascular imaging
and non invasive diagnosis. A joint statement from the European
Association of Echokardiography, the Working Groups on
Cardiovascular Magnetic Resonanse, Computers in Cardiology and
Nuclear Cardiology, of the European Society of Cardiology,
the European Association of Nuclear Medicine and the Association
for European Pediatric Cardiology. Eur Heart J 2006; 27: 1750-3.
2. Gonet B. Obrazowanie magnetyczno-rezonansowe. Wydawnictwo
Lekarskie PZWL, Warszawa 1997.
3. Jahnke C, Paetsch I, Nehrke K, et al. Rapid and complete coronary
arterial tree visualization with magnetic resonance imaging: feasibility
and diagnostic performance. Eur Heart J 2005; 26: 2313-9.
4. Paulus WI, Tschòpe C, Sanderson JE, et al. How to diagnose diastolic
heart failure: a consensus statment on the diagnosis of heart failure
with normal left vertricular ejection fraction by the Heart Failure
and Echocardiography Associations of the European Society
of Cardiology. Eur Heart J 2007; 28: 2539-50.
5. Maron BJ, McKenna WJ, Danielson GK, et al. American College
of Cardiology/European Society of Cardiology Clinical Expert
Consensus Document on Hypertrophic Cardiopyopathy. J Am Coll
Cardiol 2003; 42: 1687-713.